Grawitacyjny silnik cieplny
Grawitacyjny silnik cieplny.
Łatwo jest zauważyć, że treść niemal każdego podręcznika opisującego termodynamikę, nasycona jest nie spełnionym marzeniem i trochę ukrywaną chęcią zbudowania silnika cieplnego, który mógłby pracować w oparciu o ogólnie dostępną energię ciepła otoczenia. Okazuje się, że zjawiska związane z działaniem naturalnego i globalnego silnika cieplnego, pracującego nieprzerwanie w naszej atmosferze ziemskiej, można wykorzystać do próby zbudowania sztucznego silnika cieplnego, działającego w oparciu o tę energię. Omawiany silnik będzie wyjątkowo pożytecznym dla nas ogniwem w procesie i tak nieuniknionego odpływu ciepła otoczenia w kierunku Kosmosu. Odpływ ten, występuje od zawsze i nie ma znaczenia jaka przeszkoda na drodze tego odpływu będzie się znajdować. Proces ten nie jest w stanie odróżnić, czy jest to przeszkoda w postaci omawianego silnika, czy też w postaci izolującej ściółki leśnej, warstwy powietrza, warstwy wody lub naturalnych przeszkód takich jak ukształtowanie terenu (np. góry, drzewa, budynki, itp.).
Uogólniając, energia cieplna otoczenia z udziałem energii grawitacji ziemskiej, wykonuje w tym czasie gigantyczną pracę (zwykle o charakterze turbulentnym), która w dowolnej wielkości pojawia się i zanika w różnych miejscach, różnym czasie i jest wyjątkowo chaotyczna. Stąd jej praktyczne wykorzystanie jest możliwe tylko w nielicznych przypadkach, a i te nie zapewniają stabilnych źródeł potrzebnej nam energii. Proponowana hipoteza zakłada skuteczne przeciwdziałanie procesowi zanikania pojawiających się przypadkowych turbulencji (makroskopowych obiegów termodynamicznych) w otoczeniu atmosferycznym oraz możliwość kontrolowanego i bardzo efektywnego ich porządkowania, a przede wszystkim wzmacniania - w jednym tylko przypadku - gdy pojawiający się w takim obiegu opadający strumień chłodniejszego powietrza, będzie przechodził przez proponowany silnik cieplny.
Z termodynamiki wiemy, że każdy gazociąg (kanał przepływowy) stawia opór przepływającym gazom. Na jego drodze, spada ciśnienie i maleje szybkość przepływającego gazu. Wniosek - taki kanał gazowy posiada sprawność mniejszą od jedności. Wyobraźmy sobie taki sam przelotowy kanał, usytuowany pionowo w którym znajduje się chłodniejsze powietrze, od temperatury tego powietrza w otoczeniu. Siła (energia) grawitacji ziemskiej, natychmiast wywołuje jego opadanie - teoretyczne ciśnienie i gęstość powietrza u wylotu kanału rośnie. Równolegle spada ciśnienie i gęstość powietrza przy wlocie do kanału.
Taki kanał staje się doskonałą grawitacyjną sprężarką. Ciśnienie (ciężar) zgęszczonego i opadającego powietrza, zamienia się przede wszystkim w przyrost prędkości jego opadania. Stąd taki kanał staje się grawitacyjnym „kanałem opadowym”, który tworzy kinetyczną energię grawitacyjnego opadania z ochłodzonej i bezużytecznej (według II zasady termodynamiki) materii gazowej. Podobnie jak w wodospadzie możemy ją praktycznie wykorzystywać, tym bardziej że kanał opadowy swym działaniem do złudzenia przypomina działanie wodospadu.
Wniosek - grawitacyjnie działający „kanał opadowy” jest rodzajem doskonałej sprężarki, która posiada zawsze sprawność większą od jedności, a jej efektywność będzie zawsze większa od nieskończenie wielkiej.
Na marginesie dodam, że fizycy do dziś szukają pompy cieplnej - sprężarki o tak dużej efektywności - nawet wiadomo w jakim celu. Efektywność grawitacyjnego kanału opadowego będzie tym wyższa, im wyższy będzie kanał oraz im niższa będzie temperatura powietrza, opadającego tym kanałem. Efektywność kanału opadowego będzie również rosnąć w miarę stosowania bardziej doskonałej izolacji termicznej chroniącej obudowę tego kanału od wpływów otoczenia.
Skąd tak wielka efektywność kanału opadowego? Jeżeli występuje samoczynny proces przemieszczania się chłodnego (zgęszczonego i cięższego) powietrza przez „kanał opadowy”, bez dostarczania jakiejkolwiek energii (pracy) z zewnątrz, a prędkość przemieszczania rośnie, to efektywność procesu musi mieć przynajmniej nieskończoną wartość i będzie również narastać, przyjmując wartość większą od nieskończenie wielkiej - inaczej być nie może. Energia grawitacji ziemskiej wywołuje zawsze przyśpieszenie (wzmocnienie) opadania chłodnego (zgęszczonego i cięższego) powietrza, a końcowa prędkość opadania jest tym większa im temperatura powietrza opadającego jest niższa, a wysokość kanału opadowego jest większa.
Taki kanał opadowy (gazo-spad) nie może jednak funkcjonować samodzielnie. Do podtrzymania jego działania, należy użyć urządzenia chłodzącego umieszczonego na szczycie kanału opadowego. Ponadto najlepiej będzie, gdy urządzenie chłodzące będzie jednocześnie tworzyć energię mechaniczną. Takim urządzeniem, które zarazem chłodzi i tworzy energię mechaniczną, jest tradycyjny wirnik turbinowy. Innymi słowy, przy pomocy wirnika turbiny, należy stworzyć imitację chłodzących właściwości kosmosu i to przy dużo mniejszej wysokości kanału opadowego, w stosunku do wysokości naturalnego opadu chłodzonego przez kosmos powietrza w naszej atmosferze.
Ponieważ grawitacyjny proces sprężania-opadu chłodnego powietrza zachodzi w sprzeczności z II zasadą termodynamiki - stąd sztuczny silnik cieplny w najprostszym wykonaniu, będzie połączeniem wirnika turbiny gazowej z “kanałem opadowym” (wysokosprawną sprężarką grawitacyjną).
Gdyby nie było łożyskowych strat energii w tworzonej energii mechanicznej oraz pozostałych strat w przemianach termodynamicznych, to nawet najprostszy zespół z jednym wirnikiem turbinowym i niskim kanałem opadowym, powinien podtrzymać swoją pracę.
Taki prosty zespół tworzy jednak podstawowy układ pozwalający na zbudowanie nadzwyczajnego wzmacniacza termodynamicznego. Ale o tym w następnej części opisu.
W przypadku takiej turbiny, bodźcem rozruchowym jest każde obniżenie temperatury powietrza znajdującego się w kanale opadowym, w stosunku do temperatury powietrza w otoczeniu.
Należy wyraźnie zaznaczyć, że w turbinie grawitacyjnej z wirnikiem turbinowym umieszczonym na górze kanału opadowego, sprawność zewnętrzna wirnika turbiny, przy minimalnej (rozruchowej) różnicy temperatur (ciśnienia) powietrza przed i za turbiną, będzie prawie nieskończenie mała (jednak zawsze nieco większa od zera), ale za to efektywność nawet stosunkowo krótkiego kanału opadowego (sprężarki grawitacyjnej) będzie większa od nieskończenie dużej, nawet przy minimalnym obniżeniu temperatury powietrza w tym kanale. Iloczyn tych dwóch wartości opisuje wzmocnienie bodźca rozruchowego. Niestety tak umieszczona turbina będzie wykorzystywać tylko połowę efektywności kanału opadowego. Połowa efektywności, to efektywność mniejsza od nieskończenie wielkiej. W takim układzie dolny najbardziej energetyczny grawitacyjny przyrost ciśnienia w kanale opadowym jest tracony bezpowrotnie i nawet przy zastosowaniu turbiny rozprężnej o najwyższej sprawności, początkowy bodziec rozruchowy bez efektu jego wzmocnienia, po krótkim czasie zaniknie. Bardzo duża wysokość kanału opadowego, w tym przypadku może nie zapewnić wzmocnienia początkowego bodźca rozruchowego.
Nawet zastosowanie obiegu zamkniętego z kanałem wyporowym, który z założenia powinien pełnić rolę kanału wznoszącego oraz rolę wymiennika ciepła pochłaniającego energię ciepła otoczenia, może nie zapewnić samo-podtrzymania pracy takiej turbiny.
Niestety, w wyniku dodatniej pracy turbiny rozprężnej, rozruchowa (większa) gęstość powietrza w kanale opadowym będzie spadać w stosunku do mniejszej gęstości powietrza w kanale wyporowym i różnice gęstości mogą zaniknąć, a temperatura powietrza w kanale opadowym, po rozruchu może zacząć wzrastać, równając się z temperaturą otoczenia.
Stąd początkowa (rozruchowa) różnica temperatury, gęstości i ciśnienia przed i za turbiną, w wyniku pracy turbiny może zmniejszyć się do zera i nie pozwoli na samo podtrzymanie pracy takiej turbiny.
Pracujący wirnik turbiny bez względu na tryb pracy, zawsze obniża temperaturę powietrza z niego wyprowadzanego, ale nie zawsze pozwala na powiększenie bodźca rozruchowego.
Stąd opisywana turbina, nawet w obiegu zamkniętym, przy dużym ciśnieniu roboczym i pomimo posiadania grawitacyjnego kanału opadowego oraz kanału wyporowego, będzie również w dużym stopniu pracować w zgodzie z II zasadą termodynamiki. Nie jest tylko wiadome w jak dużym stopniu.
W takim zespole nie ma możliwości całkowitego wykorzystania grawitacyjnego przyrostu ciśnienia, które bez względu na temperaturę, pojawia się w dolnej części kanału opadowego, a to bardzo duża strata teoretycznej efektywności kanału opadowego. (Rys. 1/2).
Pełne wykorzystanie przyrostu zdolności napędowej powietrza w dolnej części kanału opadowego, w tym przypadku jest fizycznie niemożliwe, ponieważ taka turbina posiada tylko jeden dość wysoki kanał opadowy. Przyrost tego ciśnienia stanowi tylko punkt podparcia dla ciśnienia tworzonego w kanale wyporowym przy pomocy energii ciepła otoczenia, działającej na ten kanał. Niestety ciśnienie przed turbiną, tworzone w kanale wyporowym przez energię ciepła otoczenia, będzie stanowić tylko niewielką część ciśnienia jakie powstaje w dolnej części kanału opadowego. Stąd takie rozwiązanie mimo wszystko, może nie zapewnić wzmocnienia początkowego bodźca rozruchowego w tak prostym obiegu.
Może nie zapewnić, również niższej temperatury powietrza obiegowego od temperatury otoczenia w górnej części kanału wyporowego - co jest w tym przypadku niezbędnym warunkiem pracy turbiny w oparciu o energię cieplną otoczenia.
Tu trzeba wnieść małą uwagę. Po pierwsze, nie wiemy czy chłodzone w sposób tradycyjny powietrze będzie posiadać takie same parametry jak chodne powietrze opuszczające turbinę rozprężną. Jeżeli tak, to proponowany układ będzie układem samopodtrzymującym się. Po drugie, nie wiemy o ile tak naprawdę będzie większa od nieskończenie wielkiej, efektywność kanału opadowego. Jeżeli ta nadwyżka będzie bardzo duża, to opisywany iloczyn wzmocnienia może być dużo większy od jedności. Wtedy możemy pokusić się o odśrodkową wersję takiej turbiny w obiegu zamkniętym, która spełni wszystkie nasze oczekiwania i zapewni większą wszechstronność zastosowań. Na tym etapie rozważań musimy się jednak zatrzymać i zająć się rozwiązaniem bardziej obiecującym.
Całkowite wykorzystanie ciśnienia pojawiającego się na dole kanału opadowego, jest jednak możliwe, przy nieco innej budowie turbiny.
W tym celu należy, tuż za pierwszym zespołem wirnika z krótkim kanałem opadowym, zastosować następny niżej położony taki sam zespół wirnika z krótkim kanałem opadowym itd., itd.. - co utworzy piętrową turbinę grawitacyjną, złożoną z wielu wirników z krótkimi kanałami opadowymi, a zarazem utworzy “zespolony kanał opadowy” o dużo mniejszej wysokości w stosunku do teoretycznej wysokości kanału z turbiną rozprężną. Zespół przynajmniej dwóch wirników z kanałami opadowymi, ustawionych jeden nad drugim, tworzy podstawową termodynamiczną komórkę wzmacniającą. Pracujące oddzielnie, nie wykazują żadnego wzmocnienia, a wręcz przeciwnie - wykazują tylko straty - czyli hamujące i destrukcyjne tłumienie początkowego przepływu powietrza.
W takiej piętrowej turbinie, zarówno niskie ciśnienie grawitacyjne pojawiające się w górnej części każdego kanału opadowego, jak i wyższe ciśnienie grawitacyjne pojawiające się w dolnej części każdego kanału opadowego takiej turbiny, będzie całkowicie wykorzystane i nic z energii powietrza opuszczającego każdy wyżej położony wirnik nie ulegnie zmarnowaniu. Dzięki temu nie tylko energia grawitacyjnego opadania chłodnego powietrza, ale i energia cieplna tego powietrza będzie zamieniana w energię mechaniczną, a powietrze opadające będzie kaskadowo obniżać swoją temperaturę, jednocześnie zwiększając swoją gęstość (ciężar).
Wstępnie będziemy analizować działanie turbiny umieszczonej w otwartym otoczeniu.
Taka konstrukcja przypomina turbinową sprężarkę osiową i tworzy z całego „kanału opadowego” turbinę grawitacyjno-kondensacyjną (Rys 7/1).
Dzięki energii grawitacji ziemskiej, tak zmodyfikowana turbina grawitacyjno-kondensacyjna, będzie tworzyć pracę z energii cieplnej zawartej w opadającym powietrzu, jednocześnie obniżając temperaturę tego powietrza dużo poniżej temperatury otoczenia oraz tworzyć dodatkową pracę z energii grawitacyjnego opadania bardziej ochłodzonego (zgęszczonego, cięższego) powietrza.
Takie połączenie, tworzy jedyny w swoim rodzaju układ, który wyjątkowo nadaje się do realizacji takiego obiegu silnika.
W takim rozwiązaniu teoretyczna efektywność kanałów opadowych jest nie tylko całkowicie wykorzystana i zachowywana, ale rośnie w miarę spadku temperatury powietrza opadającego w kolejnych niżej położonych kanałach.
Jak już wiemy, wymieniony silnik przypomina kształtem sprężarkę osiową, w której występuje turbinowy profil wirników i nawrotnic, a całość posiadając znaczną wysokość, tworzy zintegrowany pionowy „kanał opadowy”. Tak utworzona grawitacyjna turbina - tworząc pracę - sama wywołuje niezbędne chłodzenie opadającego powietrza, przemieszczającego się przez kolejne stopnie turbiny - eliminując proces chłodzenia zewnętrznego, który jest tak charakterystyczny dla każdego obiegu silnika cieplnego, w tym również naturalnego silnika cieplnego, pracującego nieprzerwanie w naszej atmosferze ziemskiej.
Opisywany zespół wirnikowy naśladuje pracę obiegu naturalnego, a dodatnia praca każdego wirnika turbiny, zastępuje chłodzące właściwości kosmosu. Nawet usytuowanie każdego wirnika względem każdego krótkiego kanału opadowego, tworzonego przez nawrotnice jest zgodne z usytuowaniem chłodzących właściwości kosmosu oraz pełni jego rolę.
Stąd, odpowiednie połączenie procesu termodynamicznego (turbinowego) z procesem grawitacyjnym pozwoli na praktyczne działanie silnika cieplnego, bez konieczności odprowadzania ciepła w kierunku kosmosu. Tylko z połączenia dwóch pozornie nieprzydatnych procesów może powstać (narodzić się) proces zupełnie nowy, który nie ma i nie może mieć wiele wspólnego z procesami składowymi, analizowanymi oddzielnie. Taka jest prawidłowość otaczającego nas wszechświata, która potwierdza się we wszystkich dziedzinach nauki, fizyki, biologii, chemii, itd..
Tak zespolona turbina grawitacyjna jest nadzwyczajną sprężarką, która sprężając (ściskając) powietrze obiegowe tworzy pracę i jednocześnie obniża temperaturę powietrza sprężanego, w przeciwieństwie do tradycyjnej sprężarki, pracującej zgodnie z II zasadą termodynamiki..
Sprężanie kinetyczno-grawitacyjne na łopatkach wirnika turbiny, posiada charakter dynamiczny i już w jego trakcie występuje zamiana efektów sprężania w energię mechaniczną. Sprężone (ściśnięte) w ten sposób powietrze zgodnie z V zasadą termodynamiki już na łopatkach wirnika mocno obniża temperaturę początkową, a waga (gęstość) powietrza opadającego w takiej turbinie, będzie dużo większa od gęstości powietrza w otoczeniu.
Tak utworzona grawitacyjna turbina kondensacyjna - tworząc pracę - sama wywołuje niezbędne chłodzenie oraz sprężanie (ściskanie) opadającego powietrza, przemieszczającego się przez turbinę, przez kolejne jej pionowe segmenty (nawrotnice). W tym przypadku to nawrotnice pełnią rolę krótkich pionowych „kanałów opadowych”. Jaka będzie minimalna wysokość kanałów opadowych (nawrotnic), na tym etapie rozważań trudno przewidzieć. Tylko turbina grawitacyjna jest w stanie kaskadowo powiększać (wzmacniać) początkowy bodziec rozruchowy, gdzie każdy kolejny wirnik korzysta zarówno z grawitacyjnie obniżonego jak i podwyższonego ciśnienia pojawiającego się w każdej kolejnej nawrotnicy (krótkim kanale opadowym), a tak właściwie to z różnicy ciśnień występującej między kolejnymi nawrotnicami. Dlatego początkowy bodziec rozruchowy na każdym kolejnym, niżej położonym stopniu turbiny grawitacyjnej, ulega wzmocnieniu (powieleniu).
Tylko tak rozmieszczone wirniki turbiny, widzą i reagować mogą na grawitacyjne różnice ciśnień jakie pojawiają się miedzy kolejnymi nawrotnicami (kanałami opadowymi) zespolonej turbiny. Wirniki turbiny oddzielają kolejne nawrotnice od siebie i jednocześnie pozytywnie reagują na różnice ciśnień miedzy nimi.
Stąd opis działania tej turbiny jest wyjątkowo zrozumiały i nie pozostawia prawie żadnych niedomówień.
Przed rozruchem, turbinę grawitacyjną wypełnia powietrze o ciśnieniu i temperaturze otoczenia i nie obserwuje się żadnych zmian termodynamicznych w przestrzeniach między-wirnikowych (patrz rys. 7/2). Uwaga: Temperatura powietrza wzdłuż każdego kanału opadowego może nieznacznie odbiegać od tej z wykresu. Przypadkowy wzrost temperatury otoczenia, doprowadza do pozornego ochłodzenia i zgęszczenia powietrza zawartego w turbinie w stosunku do cieplejszego powietrza występującego w otoczeniu. Jest to wyzwolenie wcześniej opisywanego bodźca rozruchowego. Wspomniany proces w połączeniu z procesem wyporowym, natychmiast wywołuje opadanie cięższego powietrza zawartego w turbinie. Podczas opadu przez turbinę pozornie zgęszczonego powietrza, w każdej nawrotnicy (tuż za każdym wirnikiem) wystąpi grawitacyjne obniżenie ciśnienia i ponowny jeszcze większy grawitacyjny wzrost ciśnienia tego powietrza, tuż przed każdym następnym niżej usytuowanym wirnikiem. Tworzą się więc typowe bardzo korzystne warunki ciśnieniowe dla prawidłowej pracy każdego wirnika (dodatniej pracy), umieszczonego między pionowymi kanałami (nawrotnicami).
W czasie przepływu (opadu) powietrza przez każdy wirnik takiej turbiny, tworzy się praca, a gęstość powietrza oraz grawitacyjny nacisk wagi powietrza na wirniki w dolnych częściach nawrotnic, zwiększają swoje wartości, natomiast średnia temperatura i entropia tego powietrza, obniżają swoje wartości. Taki proces możliwy jest tylko w wyniku działania energii grawitacji ziemskiej na chłodniejsze powietrze opadające (przemieszczające się) przez pionowo usytuowaną turbinę grawitacyjną (jej pionowe nawrotnice). Łatwo jest zauważyć, że nawrotnice („kanały opadowe”), odgrywają w tym przypadku zasadniczą rolę w przewidywanym projekcie silnika cieplnego. Tylko w tak pracującej turbinie, może zachodzić proces grawitacyjnego sprężania (ściskania, kondensacji) połączony z grawitacyjnym opadaniem sprężonego (skondensowanego) powietrza. Tylko dzięki działaniu energii grawitacji, wirniki turbiny w sposób prawie doskonały, odbierają energię opadania (ciężaru) skondensowanego powietrza jak i energię cieplną zawartą w opadającym powietrzu i zamieniają na energię mechaniczną turbiny. Taki proces jest prawie idealnym procesem zgęszczania-kondensacji (wzrostu wagi), podwyższania się ciśnienia oraz obniżania się temperatury i entropii powietrza przemieszczającego się przez kolejne jej stopnie - co jest absolutnie niemożliwe w tradycyjnie pracującej turbinie.
Opis godzi występowanie rosnącej gęstości, rosnącego ciśnienia i malejącej temperatury powietrza przed każdym wirnikiem na dole każdego kanału opadowego, w stosunku do tych wartości występujących przed wyżej położonym wirnikiem - z jego malejącą temperaturą, rosnącą gęstością i rosnącym ciśnieniem, występującym tuż za każdym wirnikiem, w stosunku do tych wartości występujących za wyżej położonym wirnikiem.
Ponieważ sprężanie grawitacyjne zachodzi bezpośrednio na łopatkach niżej położonego wirnika, który bezpośrednio i w sposób prawie doskonały przetwarza przyrost ciśnienia w energię mechaniczną, to sprężane w ten sposób powietrze osiągnie temperaturę niższą od temperatury z przed wirnika wyżej położonego.
W turbinie grawitacyjno-kondensacyjnej gęstość powietrza na dole danego kanału opadowego, będzie więc dużo większa od gęstości jaka występuje przed wirnikiem tego kanału. W kolejnych niżej położonych kanałach, opisana sekwencja powtarza się, a gęstość powietrza jak i jego zdolność napędowa jeszcze bardziej rośnie oraz jeszcze bardziej spada jego temperatura.
Tylko taka turbina grawitacyjna jest w stanie w całości wykorzystać grawitacyjną różnicę ciśnień, która pojawia się bez względu na temperaturę powietrza miedzy górną, a dolną częścią każdego kanału opadowego, a tak właściwie to między pionowo połączonymi kanałami - inaczej między dolną częścią każdego kanału wyżej położonego, a górną częścią każdego kanału niżej położonego. Tylko taka budowa turbiny pozwala na praktyczne wykorzystanie tych różnic ciśnień i tylko w tym przypadku zapewnia duże (większe od jedności) wzmocnienie bodźca rozruchowego. Ta naturalna grawitacyjna różnica ciśnień, nie tylko pozwala na większe obniżenie temperatury powietrza opuszczającego każdy wirnik turbiny, (większe niż wynika to tylko z założeń II zasady termodynamiki), ale tworzy i zarazem wzmacnia bodziec rozruchowy takiej turbiny, który będzie tym większy im niższa będzie średnia temperatura powietrza w kolejnych, niżej położonych kanałach opadowych. Opisywana i jakby darmowa różnica ciśnień ochłodzonego powietrza występującego w każdym kanale opadowym, tworzy grawitacyjną strefę wyższego ciśnienia tuż przed każdym wirnikiem turbiny i grawitacyjną strefę niższego ciśnienia tuż za nim (trochę podobnie jak w śrubowej turbinie wodnej). Te strefy różnych ciśnień dosłownie przylegają do górnej i dolnej płaszczyzny łopatek każdego wirnika turbiny i tylko na łopatki wirnika działają z największą wartością. Strefy te w kanale opadowym płynnie przechodzą od niskiego ciśnienia do wysokiego ciśnienia i dzielą każdy kanał na dwie równe części.
Stąd praca takiej turbiny, przypomina zarówno pracę śrubowej turbiny wodnej, jak i pracę rozprężnej turbiny gazowej.
Kiedy różnice ciśnień na kolejnych wirnikach w tradycyjnej turbinie rozprężnej maleją - to maleje ich sprawność. Również teoretyczna sprawność całej turbiny spada dużo poniżej jedności.
Kiedy w turbinie grawitacyjnej różnice ciśnień na kolejnych wirnikach rośną - to rośnie sprawność wirników, jak i rośnie efektywność kanałów opadowych.
Również teoretyczna sprawność całej turbiny grawitacyjnej (w przeciwieństwie do turbiny rozprężnej), rośnie dużo powyżej jedności.
W takiej turbinie, początkowy termiczny bodziec rozruchowy, jest z natury rzeczy słabo wzmocniony działaniem pierwszego od góry stopnia turbiny, ale za to zostaje wielokrotnie i wyjątkowo skutecznie wzmocniony w kolejnych niżej położonych stopniach.
Ponieważ każdy wirnik turbiny korzysta zarówno z grawitacyjnie obniżonego jak i podwyższonego ciśnienia, pojawiającego się między każdym wyżej i niżej położonym kanałem opadowym turbiny, gdzie te różnice nie są tak duże - to całkowita sprawność lub inaczej całkowite wzmocnienie turbiny, będzie zależeć głównie od ilości stopni wzmacniających (ilości wirników z ich kanałami opadowymi) oraz wysokości całej turbiny.
Im więcej tych stopni, tym wzmocnienie większe. Duże wzmocnienie bodźca rozruchowego w wielostopniowej turbinie grawitacyjnej, przede wszystkim gwarantuje samo-podtrzymanie pracy takiej turbiny, oraz pozwala pracować jej w oparciu o energię cieplną otoczenia.
Również w tej turbinie początkowy bodziec rozruchowy, powinien być odpowiednio duży, w celu pokonania nieuniknionych i największych strat występujących zawsze przy starcie turbiny - kiedy wydajność (moc) całej turbiny jest jeszcze bardzo mała, a straty mechaniczne turbiny są bardzo duże. Dzięki temu start turbiny będzie bardzo dynamiczny, a zarazem bezproblemowy. Tu należy dodać, że w przeciwieństwie do tradycyjnej turbiny rozprężnej, sprawność cieplna całej turbiny grawitacyjnej zachowuje bardzo dużą wartość, nawet w przypadku gdy początkowa różnica temperatur przed i za każdym wirnikiem jest najmniejsza. Wtedy występuje największa grawitacyjna różnica ciśnień przed i za każdym wirnikiem w stosunku do występującej wówczas bardzo małej różnicy temperatur.
Każdy dodatkowy wirnik pracujący w układzie grawitacyjnym (kanale opadowym), tworząc pracę nie pozbawia czynnika termodynamicznego (powietrza) zdolności napędowej, a wywołuje działanie odwrotne, zwiększające tę zdolność napędową (w przeciwieństwie do pracy tradycyjnego turbogazowego silnika cieplnego oraz każdego dowolnego silnika cieplnego).
Zwiększona zdolność napędowa powietrza obiegowego, jest wykorzystywana w każdym niżej położonym wirniku turbiny i wzmacnia się w każdym niżej położonym kanale opadowym. Ponadto wirniki takiej turbiny dzielą cały „zespolony kanał opadowy” na dość krótkie odcinki (kanały opadowe), które jednocześnie pełnią rolę grawitacyjnych nawrotnic. Ochłodzone powietrze obiegowe opuszczające pierwszy od góry wirnik turbiny, posiada jeszcze pewną prędkość, która jest pozostałością nieprzetworzonej w wirniku energii ciśnienia wejściowego (ciśnienia otoczenia). W nawrotnicach energia grawitacji wyraźnie zwiększa tę prędkość, co skutkuje przyrostem ciśnienia i nieznacznym (pomijalnie małym) przyrostem temperatury przed niżej położonym wirnikiem itd., itd.. Można powiedzieć że w takim układzie turbiny grawitacyjnej nic się nie marnuje i nawet wyprowadzona z wirnika bezużyteczna a nawet szkodliwa (według II zasady termodynamiki) energia powietrza obiegowego, jest ponownie i dość skutecznie wykorzystana.
Ten proces można opisać jeszcze inaczej. Ochłodzone działaniem wyżej położonego wirnika powietrze obiegowe, opadające w kanale opadowym, bezpośrednio na łopatkach niżej położonego wirnika traci prędkość opadania i tworzy przyrost ciśnienia. Wówczas na ten wirnik napiera energia grawitacyjnego opadania (ciężaru) skondensowanego powietrza, jak i energia cieplna zawarta w ściśniętym w ten sposób powietrzu. Z tego powodu wirnik zaczyna w prawie doskonały sposób przekształcać te dwie energie w energię mechaniczną, a powietrze już na łopatkach wirnika obniża swą temperaturę oraz ulega częściowej kondensacji (zgęszczeniu). W kanale opadowym ponownie odzyskuje utraconą w tym wirniku prędkość.
Grawitacyjny przyrost prędkości opadania powietrza jest na łopatkach kolejnego niżej położonego wirnika hamowany, a powietrze ulega dalszemu grawitacyjnemu i bezwładnemu ściśnięciu - co wywołuje ponowny przyrost ciśnienia oraz pomijalnie mały przyrost jego temperatury. Te przyrosty są na bieżąco przez ten wirnik zamieniane w energię mechaniczną, itd., itd..
Jeżeli przez kanał opadowy (nawrotnicę), za pierwszym wirnikiem od góry, powietrze samoistnie opada w dół, to turbina (wirnik) o sprawności skrajnie małej, pracująca na dole tej nawrotnicy, może wywołać tylko wyhamowanie i zgęszczenie oraz dalsze ochłodzenie powietrza, a bardziej ochłodzone i bardziej skondensowane (ciężkie) powietrze w kolejnej nawrotnicy, dzięki energii grawitacji, odzyska utraconą w wirniku prędkość opadania, itd. , itd.
W kanałach opadowych energia grawitacji ziemskiej w nadzwyczajny sposób dodaje się do zmniejszonej (przez wirnik turbiny) energii opadania chłodnego powietrza, odbudowując i wzmacniając jej wartość, przed każdym następnym niżej położonym wirnikiem. Stąd prędkość opadania powietrza w całej turbinie jest stale zachowywana, a nawet nieznacznie rośnie, a to tylko dlatego że jest na bieżąco odbudowywana przez grawitację w kolejnych niżej położonych nawrotnicach turbiny, która wzmacniająco działa na coraz bardziej zgęszczone i ochłodzone powietrze.
Energia grawitacji ziemskiej bez względu na gęstość i temperaturę rozprężanego powietrza wychodzącego z wyżej położonego wirnika, zawsze powoduje w kanale opadowym przyśpieszenie jego opadania, a przyspieszenie będzie tym większe im niższa będzie temperatura powietrza opadającego. W dolnej części kanału, na łopatkach następnego niżej położonego wirnika nieunikniony przyrost prędkości opadania rozprężonego powietrza zostanie wyhamowany, a powietrze energią grawitacji i efektem tarana zostanie ściśnięte (sprężone). Ten proces nie powoduje jednak znaczącego wzrostu temperatury w ten sposób sprężanego powietrza, ponieważ przyrost temperatury i ciśnienia jest na bieżąco na łopatkach tego wirnika zamieniany w energię mechaniczną.
Mimo, że za każdym wirnikiem dochodzi do tradycyjnego rozprężenia powietrza, to gęstość rozprężanego powietrza opuszczająca dany wirnik, będzie zawsze większa od gęstości powietrza opuszczającego wirnik wyżej położony, a temperatura niższa i ciśnienie wyższe od ciśnienia i temperatury występującej za wyżej położonym wirnikiem. Podobnie temperatura sprężanego (zgęszczanego) grawitacyjnie powietrza na łopatkach wirnika niżej położonego, będzie dużo niższa od temperatury podobnie sprężanego powietrza na łopatkach wirnika wyżej położonego. Natomiast ciśnienie i gęstość będą zawsze dużo wyższe od ciśnienia i gęstości występujących na łopatkach wyżej położonego wirnika. Energia grawitacji w tym przypadku, nie pozwala rozpędzonym cząstkom powietrza, uderzającym w łopatki niżej położonego wirnika na ich odbijanie się i destrukcyjny ruch w przeciwną stronę. One dzięki energii grawitacji są zawracane i cały czas naciskają na łopatki wirnika. W ten (prawie doskonały) sposób, cząstki powietrza mogą przekazać łopatkom wirnika znacznie więcej swej energii napędowej, w stosunku do energii przekazywanej łopatkom wirnika w tradycyjnej turbinie rozprężnej, w której znaczna część tej energii ulega turbulentnemu i bezpowrotnemu zmarnowaniu.
Opisany proces trochę przypomina elektrostatyczne nanoszenie powłoki lakierniczej przy proszkowym lub rozpryskowym malowaniu, w którym prawie nic z lakieru się nie marnuje.
Ten prawie doskonały proces jest najważniejszym i najistotniejszym procesem (argumentem), przemawiającym za możliwością pracy takiej turbiny w oparciu o energię ciepła otoczenia. Wiele na to wskazuje że tak właśnie będzie. Ale jak to w teorii, jest małe ale…..
Mimo, że na każdym wirniku dochodzi do rozprężenia powietrza, to w tym przypadku średnia gęstość powietrza w kanale opadowym za wirnikiem będzie zawsze większa, od średniej gęstości powietrza w kanale przed tym wirnikiem.
Mimo, że za każdym wirnikiem wystąpi nadzwyczajny spadek ciśnienia i temperatury oraz wzrost gęstości powietrza w stosunku do tych samych wartości występujących za wirnikiem wyżej położonym, a przed każdym niżej położonym wirnikiem nadzwyczajny wzrost ciśnienia i gęstości powietrza obiegowego - z jednoczesnym zachowaniem jego niskiej temperatury - to uśredniona gęstość powietrza przemieszczającego się przez całą wielostopniową turbinę grawitacyjną, osiągnie gęstość większą od uśrednionej gęstości, jaka występuje w otoczeniu, a temperatura gęstego powietrza opuszczającego turbinę, będzie dużo niższa od temperatury otoczenia.
To stwierdzenie całkowicie zmienia pogląd na funkcjonowanie turbiny, a szczególnie pracy zmodyfikowanej turbiny w układzie grawitacyjnym, która wyjątkowo korzystnie reaguje na zmianę gęstości (ciężaru) powietrza obiegowego. Stąd następny uzupełniający opis tego samego procesu.
Dotychczasowa wiedza naukowa, nawet nie bierze po uwagę możliwości jednoczesnego występowania dużego ciśnienia i dużej (zwiększonej) gęstości oraz niższej temperatury powietrza obiegowego opuszczającego turbinę, w stosunku do gęstości i temperatury jaka występuje przed turbiną. Byłaby to naukowa herezja. Uważa się, że powietrze opuszczające turbinę w każdym przypadku ulega rozprężeniu do niższej temperatury i niższego ciśnienia, a jego gęstość spada dużo poniżej gęstości, jaka występuje przed turbiną. Jest to, całkowicie zgodne z prawdą, ale tylko w tradycyjnie pracujących układach turbinowych. W takiej turbinie ciśnienie i gęstość powietrza, działające na każdy następny wirnik, tracą na wartości. Podobnie temperatura, ciśnienie i gęstość powietrza opuszczającego każdy następny wirnik sukcesywnie spadają, itd., itd..
W tradycyjnie pracującej turbinie rozprężnej, rozpędzone cząsteczki powietrza zawsze odbijają się od łopatek wirnika i poruszając się w przeciwną stronę (pod prąd), wyraźnie powodują turbulentne hamowanie przepływu powietrza przez turbinę. Ponadto tradycyjna turbina rozprężna, zwykle pracuje w poziomym położeniu i dlatego w takiej turbinie nie wystąpi grawitacyjne przyśpieszenie prędkości powietrza opuszczającego dowolny wirnik. Energia grawitacji nie dość, że nie wzmacnia przepływu powietrza w nawrotnicach, to jeszcze zmusza je do przemieszczania się z góry na dół, dodatkowo zaburzając już wcześniej osłabiony przepływ powietrza. Takie działanie energii grawitacji, jest wysoce destrukcyjnym i hamującym działaniem na energię przepływu powietrza przez turbinę. Niestety tak podwójnie zaburzany przepływ powietrza wyraźnie traci na zdolności napędowej.
To dlatego tradycyjna turbina rozprężna w przeciwieństwie do turbiny grawitacyjnej, nie może osiągnąć sprawności większej od jedności.
Zupełnie odwrotnie jest w turbinie grawitacyjno-kondensacyjnej. Ciśnienie i gęstość powietrza, działające na każdy niżej położony wirnik, zyskują na wartości. Podobnie temperatura powietrza opuszczającego każdy niżej położony wirnik sukcesywnie spada, ale sukcesywnie rośnie ciśnienie i gęstość tego powietrza, względem tych parametrów występujących za wyżej położonym wirnikiem itd., itd..
Uwaga: Gęstość i ciśnienie powietrza opuszczającego każdy niżej położony wirnik, mimo zachodzącego procesu rozprężania, jednak rośnie w stosunku do gęstości i ciśnienia, jaka występuje za każdym wyżej położonym wirnikiem. Ponadto turbina grawitacyjna pracuje tylko w pozycji pionowej, a powietrze opuszczające każdy wyżej położony wirnik przemieszcza się (opada) zgodnie z przyspieszającym (dodatnim) działaniem grawitacji. Tylko w takim przypadku, energia grawitacji jest w stanie wzmocnić prędkość jego opadania - co gwarantuje jego ułożenie w jednolitą i jednocześnie bardzo gęstą strukturę o dużym ciśnieniu na dole każdego kanału opadowego (na łopatkach niżej położonego wirnika), bez znaczącego podnoszenia jego temperatury. Stąd taki przepływ powietrza wyraźnie zyskuje na zdolności napędowej.
To dlatego turbina grawitacyjna w przeciwieństwie do tradycyjnej turbiny rozprężnej jest w stanie osiągnąć sprawność większą od jedności.
Właśnie tym różni się praca kondensacyjnej turbiny grawitacyjnej działającej zgodnie z V zasadą termodynamiki, od pracy typowej turbiny rozprężnej działającej zgodnie z II zasadą termodynamiki.
Ponadto ciśnienie i gęstość powietrza na wejściu do całej turbiny grawitacyjnej, musi być dużo mniejsze(a) od ciśnienia i gęstości powietrza na wyjściu z turbiny, a temperatura powietrza wejściowego musi być wyższa od temperatury powietrza wyjściowego - co jest całkowicie zgodne z założeniami V zasady termodynamiki, mimo że całkowicie niezgodne z II zasadą.
Bardzo trudno w to uwierzyć, że działanie energii grawitacji na powietrze obiegowe, może wywoływać tak duże oraz tak skrajne skutki w prędkości przepływu powietrza przez turbiny o różnej budowie.
Turbina grawitacyjna realizuje więc proces rozprężania, który wywołuje wzrost gęstości i ciśnienia powietrza opuszczającego każdy wirnik turbiny grawitacyjnej i ten stan jest najtrudniej zrozumieć, a jeszcze trudniej jest opisać.
Parametry powietrza w turbinie grawitacyjnej musimy opisywać w stosunku do parametrów powietrza w otoczeniu, ale musimy także uwzględniać parametry powietrza jakie występują przed i za każdym wirnikiem turbiny. Ponieważ te parametry korzystnie z sobą współdziałają, to i opis nie może być opisem prostym.
Gdyby proponowany proces był łatwy do zaprojektowania, zrozumienia i sensownego uzasadnienia, to już dawno mielibyśmy do dyspozycji opisany generator.
W celu rozruchu takiej turbiny, należy użyć niezależnej sprężarki jednowirnikowej, napędzanej odwracalnym silnikiem elektrycznym, która umieszczona będzie na samym dole turbiny. Taka sprężarka będzie pracować tylko w czasie rozruchu turbiny. Wystąpi wówczas jednakowy spadek ciśnienia między wszystkimi wirnikami turbiny. Praca wirników turbiny spowoduje chwilowe i jednakowe obniżenie temperatury powietrza za każdym wirnikiem. Na samej górze turbiny, za pierwszym wirnikiem turbiny, również wystąpi spadek ciśnienia, który wywoła wystarczający spadek temperatury powietrza w stosunku do temperatury otoczenia, tworząc początkowy termiczny bodziec rozruchowy, dla niżej położonego wirnika. Każdy następny niżej położony wirnik będzie dalej obniżać temperaturę powietrza w stosunku do temperatury występującej za wyżej położonym wirnikiem. W ten sposób powstaje nadzwyczajny samo-wzmacniający się proces, który powoduje kaskadowe (w postępie geometrycznym) obniżenie temperatury opadającego powietrza, nawet o kilkanaście i więcej stopni Celsjusza. Wszystko zależy tylko od wysokości i ilości stopni takiej turbiny. Po dostatecznym słodzeniu powietrza i całej turbiny, wystąpi proces samo-podtrzymania pracy turbiny i dolną sprężarkę należy wyłączyć. Wówczas jej wirnik będzie się obracać swobodnie, nie wpływając na pracę turbiny lub może być przełączony w tryb pracy turbinowo-prądnicowy, produkując dodatkową energię elektryczną.
Taki obieg jest zamykany przez otoczenie, które pełni rolę kanału wznoszącego (wyporowego) i kanału pochłaniającego energię cieplną otoczenia.
Wysokość w ten sposób tworzonego obiegu silnikowego może być dużo mniejsza od wysokości globalnego obiegu silnikowego, a jego działanie będzie niezależne od chłodzących właściwości kosmosu i destruktywnego działania II zasady termodynamiki. Niestety, aby osiągnąć zakładany cel, wysokość takiego obiegu (turbiny grawitacyjnej) będzie jeszcze dość duża.
Taki generator nie znajdzie praktycznego zastosowania i stanowi tylko opis przybliżający do opisu generatora właściwego. Tyle o obiegu otwartym.
W celu maksymalnego wykorzystania właściwości “zmodyfikowanego kanału opadowego” oraz wyraźnego zmniejszenia jego wysokości, musimy zbudować obieg zamknięty dla powietrza obiegowego (Rys. 7/3). Wówczas do kanału opadowego dołączamy taki sam “kanał wyporowy“, który pełni rolę kanału wznoszącego oraz rolę wymiennika ciepła pochłaniającego energię ciepła otoczenia. W tym przypadku ilość ochłodzonych i skondensowanych cząstek powietrza w kanale opadowym (w turbinie grawitacyjnej), będzie również dużo większa od ilości cząstek powietrza, jaka występuje w ogrzewanym przez otoczenie kanale wyporowym (przed turbiną).
Ponadto w obiegu zamkniętym możemy, a nawet jest to wysoce wskazane, aby zastosować wyższe ciśnienie spoczynkowe powietrza obiegowego, co jeszcze bardziej pozwoli na zmniejszenie wysokości takiego silnika. Stąd sprawność zamkniętego obiegu w stosunku do obiegu otwartego, zostanie przynajmniej podwojona.
W celu zapewnienia stabilnej pracy turbiny grawitacyjnej (przy żądanej prędkości obrotowej wirnika), należy wraz z nieuniknionym wzrostem sprawności turbiny, zwiększać wartość obciążenia lub zmniejszać stopień dostarczenia powietrza. Stąd taki silnik powinien być wyposażony w automatyczny regulator obciążenia (lub obrotów). Taki regulator zabezpiecza turbinę przed nadmiernym wzrostem prędkości obrotowej wirników w przypadku braku obciążenia lub obciążenia zbyt małego. Zbyt duże obciążenie turbiny doprowadza do natychmiastowego jej zatrzymania. Dotyczy to również turbiny o małej sprawności mechanicznej, wynikającej z jej konstrukcji - co automatycznie uniemożliwia jej rozruch i każda próba z jej startem musi kończyć się niepowodzeniem. To samo dotyczy „zespolonego kanału opadowego” o zbyt małej jego wysokości.
Jeżeli w wyniku niewielkiego bodźca rozruchowego, turbina grawitacyjna będzie pracować z coraz większą sprawnością (większą wydajnością, większą mocą), a nie odwrotnie - to zespolony silnik grawitacyjny będzie w stanie pracować w oparciu o energię cieplną otoczenia.
Wszystko wskazuje na to, że turbina grawitacyjna w obiegu zamkniętym spełnia ten bardzo ważny warunek.
Od momentu rozruchu takiej turbiny, temperatura powietrza obiegowego będzie się coraz bardziej obniżać, przez co grawitacyjne odzyskiwanie energii przez coraz gęstsze (chłodniejsze) powietrze będzie narastać, aż do czasu gdy grawitacyjne sprężanie (opadanie) tak chłodzonego powietrza całkowicie zastąpi sprężanie rozruchowe. Wtedy taka turbina wejdzie w tryb samo-podtrzymania pracy.
Taki silnik (turbina grawitacyjna) tworząc pracę, nie pozbawia czynnika termodynamicznego (powietrza) zdolności napędowej, a wywołuje działanie odwrotne, zwiększające tę zdolność napędową (w przeciwieństwie do pracy tradycyjnego silnika cieplnego - nawet turbogazowego).
Ponadto wymiana (przekazywanie) energii cieplnej według II zasady termodynamiki, przynosi nieodwracalne straty egzergii w obiegu, a według V zasady termodynamiki, taka sama wymiana (pochłanianie energii cieplnej) przynosi konkretne przyrosty egzergii w obiegu.
W czasie rozruchu, w kanałach wznosząco-wyporowych na krótko pojawi się wyższa temperatura od temperatury otoczenia. Możemy także zrezygnować z dolnej sprężarki rozruchowej, ale wówczas będziemy zmuszeni przed rozruchem turbiny, do jej ochłodzenia przy pomocy odpowiedniej chłodziarki rozruchowej.
Co prawda opis działania kondensacyjnej turbiny grawitacyjnej w obiegu zamkniętym, nieznacznie odbiega od przedstawionych poprzednio, za to jest bardzo spójny i ponad wszelką wątpliwość pozwala na pracę takiej turbiny w oparciu o energię ciepła otoczenia.
Autor hipotezy: Edward Bitner.
Stronę można zobaczyć również, wpisując w pasek przeglądarki:
https://grawitacja-v.pl.tl
lub
https://grawiton78.wixsite.com/grawitacja